ABS
ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) – один из самых распространённых и популярных видов термопластика, который широко используют в трёхмерной печати, промышленном и бытовом производстве. Ниже разберём основные свойства, особенности печати и варианты применения ABS.
1. Что это за пластик
Состав: ABS представляет собой сополимер из трёх компонентов:
Акрилонитрил (A) – даёт химическую стойкость и жёсткость.
Бутадиен (B) – обеспечивает эластичность, ударопрочность.
Стирол (S) – придаёт блеск и лёгкость формования, а также дополнительную жёсткость.
Основные свойства:
Хорошая ударопрочность и жёсткость.
Умеренная гибкость (менее жёсткий, чем, например, PLA).
Достаточно высокая термостойкость по сравнению с другими популярными пластиками (PLA, PETG).
Склонность к «усадке» и «деформации» при охлаждении, что приводит к риску коробления при 3D-печати.
Возможность химической пост-обработки (например, парами ацетона).
2. Температура плавления и режимы печати
Температура плавления:
Формально у ABS не одна точка плавления, а более «плавный» диапазон плавления: обычно называют порядка 220–230 °C как температуру перехода к активной экструзии при 3D-печати.
Точка размягчения (Vicаt) находится где-то в районе 100–105 °C.
Температура сопла (Hotend) при 3D-печати:
Обычно 230–250 °C.
Для некоторых марок ABS, которые модифицированы под более низкие температуры, можно печатать при 220–230 °C. Но классический ABS требует порядка 240–250 °C.
Температура стола (Heat Bed):
Рекомендуемая температура – 90–110 °C.
Важно иметь ровную платформу и желательно закрытый корпус принтера (камера), чтобы снизить деформацию из-за перепадов температур.
Среда печати (камера):
Желательно печатать в закрытом боксе или принтере с контролируемым подогревом внутреннего пространства.
Сквозняки и резкие перепады температуры могут сильно влиять на адгезию слоёв и приводить к растрескиванию или короблению модели.
3. Чем клеить ABS
Специальные клеи для ABS:
Существуют промышленные клеи на основе ABS или цианоакрилатные клеи (т. н. «суперклей») с добавками, созданные специально для склеивания ABS.
У них часто есть указание «For ABS» или «Plastic Weld» на упаковке.
Раствор ABS + ацетон (так называемый «ABS-juice»):
Это один из популярных способов «склеивания». Нужно взять обрезки/стружку ABS и растворить их в ацетоне. Получится густой клей, который обеспечивает надёжное соединение деталей, поскольку фактически «сваривает» пластик химически.
В процессе происходит частичное растворение поверхностей, и после испарения ацетона слои как бы слипаются в единое целое.
Цианоакрилат (CA):
Обычный «суперклей» тоже может работать, но сцепление с ABS нередко бывает хуже, чем с другими пластиками. Важно, чтобы поверхность была предварительно слегка зашлифована и обезжирена.
Дихлорметан, хлористый метилен:
Хлорсодержащие растворители тоже могут «химически сваривать» ABS. Но при работе с ними нужна повышенная осторожность: соблюдение правил химической безопасности, хорошая вентиляция и средства индивидуальной защиты.
4. Боится ли солнечных лучей?
Устойчивость к ультрафиолету (УФ):
ABS хуже переносит длительное воздействие прямых солнечных лучей, чем, например, ASA или поликарбонат. Без добавок-стабилизаторов он со временем может желтеть, становиться ломким.
Если нужно, чтобы деталь эксплуатировалась на солнце, лучше покрыть её защитным слоем краски или лаком, использовать УФ-стабилизирующие составы, либо изначально выбрать вариант пластика со стабилизаторами (например, ASA, который близок по свойствам, но более устойчив к УФ).
Температурная стабильность на солнце:
При нагреве под прямыми солнечными лучами температура детали повышается, и ABS может начать размягчаться (при жаре) быстрее, чем более термостойкие пластики (наподобие PC, PEEK и т. д.).
Короткое воздействие солнца не страшно, но если деталь постоянно стоит на жаре, у неё может ухудшиться прочность.
5. Можно ли печатать корпуса?
Прочность:
ABS обладает достаточно высокой ударопрочностью. Однако в условиях экстремальных вибраций и нагрузок (на квадроцикле или багги) важно грамотное проектирование корпуса, чтобы стенки и ребра жёсткости были адекватной толщины.
Влагостойкость:
ABS не очень гигроскопичен (впитывает влагу умеренно), но требует защиты внутренних электронных компонентов от воды и грязи (герметизировать уплотнениями, прокладками и т. д.).
Устойчивость к перепадам температур:
ABS может эксплуатироваться в достаточно широком диапазоне (примерно от –20 °C до +80 °C). В более высоких температурах (около +90 °C и выше) он может размягчаться.
Если багги или квадроцикл работает в условиях жёсткой жары (50–60 °C в салоне плюс солнечные лучи), корпус может деформироваться, но в большинстве случаев проблем не возникает.
Устойчивость к топливу, маслам:
ABS не слишком стоек к некоторым растворителям и топливам (бензин, ацетон, агрессивные жидкости), но в реальной эксплуатации при периодическом контакте с каплями масла или брызгами бензина обычно не растворяется мгновенно.
Если нужен абсолютный химический барьер, лучше выбирать другие материалы или наносить покрытие.
Защита от УФ:
Как сказано выше, ABS не любит долго находиться под прямым солнечным светом. Если Вы планируете длительное использование на открытом воздухе, желательно защитить его покраской.
В итоге корпус из ABS, установленной в активной контактной среде при вибрационных нагрзуках, вполне возможен:
Надо обеспечить достаточную толщину стенок и усиливающие элементы.
Желательно покрасить готовую деталь или покрыть лаком с УФ-стабилизацией.
Итоги по ABS:
Температура печати: 230–250 °C (сопло), 90–110 °C (стол), закрытая камера для снижения деформаций.
Чем клеить: промышленный клей на базе ABS, «ABS-juice» (раствор ABS в ацетоне), цианоакрилат для временных или мелких соединений.
Устойчивость к солнцу: без покрытия со временем ухудшается, желтеет и становится хрупким. При необходимости – окрашивать или применять UV-стабилизаторы, либо использовать «близкий» по свойствам ASA (более УФ-стойкий).
Температура плавления и размягчения: при ~220 °C начинается плавление, при ~100–105 °C деталь может размягчаться; будьте осторожны при высоких наружных температурах.
Применение в экстремальных условиях: возможно, нужно учитывать вибрации, температуру, УФ-излучение и контакт с агрессивными жидкостями.
Таким образом, ABS остаётся одним из универсальных материалов для 3D-печати и изготовления множества функциональных изделий, в том числе корпусов и деталей, но важно учитывать его особенности и правильно подбирать условия печати и эксплуатации.